Disyuntores electrónicos: esquemas y funcionamiento

Disyuntores electrónicos: esquemas, funcionamiento y aplicaciones.

Los electrodomésticos de CA que usamos en nuestros hogares generalmente tienen límites en la corriente y el voltaje que pueden manejar. Estos voltajes y corrientes de umbral se denominan valores nominales del dispositivo y son medidas proporcionadas por el fabricante dentro de las cuales el dispositivo funciona correctamente. La tensión y la corriente nominales no solo son necesarias para las condiciones de funcionamiento óptimas, sino también mediciones más allá de las cuales el dispositivo puede dañarse. Un dispositivo que funciona mal puede dañar otros dispositivos conectados a la misma red.

Este problema es causado por fluctuaciones en el voltaje obtenido de la red eléctrica y generalmente es inevitable. Estas sobretensiones provocan daños en muchos dispositivos electrónicos, desde pequeños aparatos electrónicos domésticos hasta grandes máquinas industriales de alto rendimiento.cubierto en el artículo Cómo hacer un disyuntor electrónico Utiliza sus circuitos para proteger los dispositivos de sobretensiones repentinas y desconectar las cargas de la red.

esquema de electrónico Cortacircuitos

A continuación se muestra un diagrama esquemático del circuito.

componente Requerido para CB electrónico

1. Amplificador operacional LM358
2. 7805 regulador = +5V
3. Relé = 5V
4. BC547 IC = 2 números
5. Transformador reductor = 12V
6. Potenciómetro Variable = 10kΩ
7. puente de diodos
8. Resistencias = 1kΩ, 2kΩ, 2,2kΩ, 5,1kΩ y 10kΩ
9. Condensador = 0.1uF, 10uF y 100uF

LM358

El LM358 IC es un amplificador operacional IC. Circuito integrado de amplificador operacional de doble canal de baja potencia. Hay dos amplificadores operacionales independientes de alta ganancia que están compensados ​​internamente en frecuencia. Funciona con una sola fuente de alimentación y está hecho para operar en un amplio rango de voltaje. Este IC tiene muchas aplicaciones, incluidos bloques de ganancia de CC, amplificadores de transductores y circuitos de amplificadores operacionales tradicionales. Este IC es un paquete de 8 pines.

El pinout se muestra a continuación.

La figura anterior muestra la estructura interna del IC. El IC anterior tiene dos amplificadores operacionales independientes. Los terminales 1 y 7 son los terminales de salida del amplificador operacional. Los terminales 3 y 5 son terminales no inversores y los terminales 2 y 6 son terminales inversores. Hay terminales de tierra y VCC normalmente presentes en 4 y 8 respectivamente.

Además de ser económico y fácilmente disponible, este IC tiene algunas características de redención hacia el lado electrónico de sí mismo.

1. Su principal punto de venta es que los dos amplificadores operacionales tienen compensación de frecuencia interna.
2. El rango de suministro único es 3-32V.
3. El rango de suministro dual es de -16 V a -1,5 V o de 1,5 V a 16 V.
4. La ganancia de voltaje es de 100dB y el ancho de banda es de 1MHz.
5. El drenaje de corriente de suministro al IC es muy bajo. Típicamente en el rango de 500µA.
6. Las entradas tienen un voltaje de compensación pequeño, típicamente alrededor de 2mV.
7. El voltaje de modo común obtenido del IC incluye potencial de tierra.
8. El voltaje de entrada diferencial y el voltaje de suministro aplicado al IC son equivalentes.

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CI del regulador 7805

Cualquier circuito con una fuente de voltaje tendrá variaciones y, como resultado, es posible que no tenga una salida de voltaje fija. Un IC popular para este propósito es el IC regulador 7805. Es un miembro de los reguladores de voltaje lineales fijos que se utilizan para mantener tales fluctuaciones. Son muchas las aplicaciones donde se utiliza el 7805, siendo las principales:

1. regulador de salida fija
2. regulador positivo negativo
3. regulador de salida ajustable
4. regulador de corriente
5. Regulador de voltaje de CC ajustable
6. suministro dual regulado
7. Circuito de protección contra inversión de polaridad de salida
8. circuito de proyección de polarización inversa

El IC alcanza la máxima eficiencia cuando el voltaje de entrada es de 7,2 V.

El regulador de voltaje IC 7805 disipa mucha energía en forma de calor. La diferencia entre los valores del voltaje de entrada y el voltaje de salida se convierte en calor. Por lo tanto, si la diferencia entre el voltaje de entrada y el voltaje de salida es grande, la generación de calor será grande. El agujero en el transistor es para conectar el disipador de calor. Por lo tanto, este IC también tiene un disipador de calor.

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Transistor BC547

BC547 es un transistor de unión bipolar NPN. La mayoría de las veces se utiliza para fines de conmutación, así como para procesos de amplificación. Se usa una pequeña cantidad de corriente en la base para controlar también grandes cantidades de corriente en el colector y el emisor. Su aplicación básica es la conmutación y amplificación. A continuación se muestra el pinout para el transistor BC547.

La forma en que funciona un transistor es simple. Cuando se aplica un voltaje de entrada a sus terminales, una cierta cantidad de corriente comienza a fluir desde la base hacia el emisor, controlando la corriente en el colector. El voltaje entre la base y el emisor es negativo en el emisor y positivo en la terminal de la base debido a la estructura NPN.

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relé

Un relé es un interruptor que se acciona eléctrica, electromagnética o electrónicamente. Los interruptores tienen cualquier cantidad de contactos en múltiples estilos de contactos, como contactos de apertura, contactos de apertura o una combinación de ambos. Los relés se utilizan para controlar circuitos mediante señales independientes de baja potencia o cuando es necesario controlar varios circuitos con una sola señal. Las formas tradicionales de relés usan electroimanes para abrir y cerrar contactos, pero se han inventado otros principios operativos, como los relés de estado sólido, que no dependen de partes móviles y usan propiedades de semiconductores para el control. El pinout para el relé de 5V usado para configurar el circuito se muestra a continuación.

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Cómo funcionan los disyuntores electrónicos

Conecte los componentes correctamente de acuerdo con el esquema anterior. El esquema que se muestra arriba tiene tres partes. Las tres partes están conectadas para formar un gran circuito. las tres partes son

• módulo de poder
• módulo amplificador operacional
• módulo de relé

Los tres módulos del circuito se describen brevemente en las siguientes secciones del informe.

módulo de poder

El amplificador operacional en este circuito es el controlador del disyuntor del proyecto. Este amplificador operacional requiere una fuente de alimentación regulada de 5V. El circuito se ejecuta desconectado de la red eléctrica con un voltaje de CA de aproximadamente 220V. Primero, necesitamos reducir el voltaje disponible de la red eléctrica para alimentar el amplificador operacional.

Para ello utilizamos un transformador reductor. En este caso, usamos un transformador que proporciona un voltaje reductor de 12V. Este voltaje AV de 12 V del transformador se rectifica mediante un circuito rectificador que utiliza un puente de diodos. Esto rectifica el voltaje de CA a un voltaje de CC.

La salida de esta rectificación proporciona un voltaje DC de aproximadamente 12V. Esta CC de 12 V se regula mediante el regulador de voltaje IC LM7805. Se puede usar un divisor de voltaje con resistencias variables y resistencias para mapear el voltaje de salida del módulo de potencia en cualquier lugar entre 0 y 5V. Se pueden obtener diferentes voltajes cambiando el voltaje del potenciómetro. También se puede utilizar un circuito de conversión de 12 V a 5 V.

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módulo amplificador operacional

El módulo opamp es la parte principal del circuito, donde se lleva a cabo la comparación de voltaje. Los disyuntores que fabricamos protegen contra sobretensiones tanto altas como bajas, por lo que debemos considerar ambos casos. Ambos casos tienen circuitos separados que se conectan al circuito principal con conexiones etiquetadas.

Los amplificadores operacionales en el circuito se utilizan en modo diferencial. Y en todas las aplicaciones de amplificadores operacionales, utilicé el amplificador operacional en este circuito como comparador de voltaje. Este comparador genera una salida alta o baja después de comparar los voltajes en sus dos terminales. Los voltajes de umbral inferior y superior se pueden configurar y se pueden configurar mediante una red de resistencias.

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módulo de relé

Ahora que tenemos el circuito del amplificador operacional correctamente alimentado y el amplificador operacional funcionando como se esperaba, debemos pensar en el comportamiento del circuito después de la detección. Una sobretensión alta o baja se identifica mediante un disyuntor electrónico.

El aumento de voltaje proviene del módulo opamp en el circuito descrito anteriormente. Se activa un relé en función de la salida de amplificadores operacionales obtenida del módulo de amplificadores operacionales. Solo cuando ambas salidas del amplificador operacional estén altas, se activará el relé y conectará la carga de CA directamente a la fuente de alimentación. Hay una resistencia adicional de 1k ohm utilizada para limitar la corriente.

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